Zadania z biologii i genetyki. Zadania z genetyki na jednolity egzamin państwowy z biologii

z przykładami

wyjaśnienia i rozwiązania

Aby rozwiązać problemy z genetyką, potrzebujesz:

wprowadzić symbole znaków. Gen dominujący jest oznaczony wielką literą, a gen recesywny jest oznaczony wielką literą;

dowiedz się, jaki rodzaj skrzyżowania ma miejsce w tym przypadku (mono-, di- lub polihybrydowy);

zapisz schematycznie rozwiązanie problemu i wyciągnij wniosek na temat prawdopodobieństwa żądanego zdarzenia w % lub ułamkach jedności.

Przeprawa monohybrydowa.

Pod uwagę brana jest jedna para alternatywnych (wzajemnie wykluczających się) cech, a zatem jedna para genów allelicznych.

Zadanie nr 1

W przypadku pomidorów gen wytwarzający czerwone owoce dominuje nad genem wytwarzającym żółte owoce. Jakiego koloru owoce wydadzą rośliny powstałe ze skrzyżowania heterozygotycznych roślin o owocach czerwonych z roślinami o żółtych owocach? Jakie są ich genotypy?

Rozwiązanie problemu nr 1

Gen odpowiedzialny za czerwoną barwę owoców jest dominujący, będziemy go oznaczać jako A, gen odpowiedzialny za żółtą barwę owoców jest recesywny, będziemy go oznaczać jako a. Problem z krzyżowaniem monohybrydowym, ponieważ w stanie rośliny różnią się 1 parą wzajemnie wykluczających się cech (kolor owoców). Jeden z osobników rodzicielskich jest heterozygotyczny, zatem osobnik ten nosi geny jednej pary alleli w innym stanie, jeden gen jest dominujący, drugi recesywny (Aa). Osoba taka wytwarza dwa rodzaje gamet (A, a). Drugi osobnik ma żółte owoce, oba geny są w tym samym stanie (aa), co oznacza, że ​​osobnik jest homozygotą i wytwarza jeden rodzaj gamet (a).

Znając genotypy rodziców, napiszemy rozwiązanie problemu i odpowiemy na postawione pytanie.

A – czerwone owoce

a – żółte owoce

R – rodzice

G – gamety

F 1 – pierwsza generacja

x – znak przejścia

R Aa x aa

czerwony żółty

czerwony żółty

Odpowiedź: Hybrydy F 1 wykazują fenotypowy podział w stosunku 1:1 – 50% pomidorów o czerwonych owocach, 50% o żółtych owocach. Według genotypu podział w stosunku 1:1 - 50% osobników heterozygotycznych (Aa), 50% osobników homozygotycznych (aa).

Problemy do samodzielnego rozwiązania.

3Problem nr 2.

U Drosophila szary kolor ciała dominuje nad czarnym. Krzyżując muchy o szarym ciele i muchy o czarnym ciele otrzymano mieszańce F1, które następnie po skrzyżowaniu dały 192 osobniki następnego pokolenia.

1. Ile rodzajów gamet powstaje w hybrydzie F I?

2. Ile różnych fenotypów występuje wśród potomków F 2?

3. Ile różnych genotypów występuje wśród potomków F 2?

4. Ile homozygotycznych szarych much jest w F 2 (teoretycznie)?

5. Ilu czarnych jest w F 2 (teoretycznie)?

Zadanie nr 3.

U ludzi gen długich rzęs dominuje nad genem krótkich rzęs. Kobieta o długich rzęsach, której ojciec miał krótkie rzęsy, wychodzi za mężczyznę o krótkich rzęsach.

1. Ile rodzajów gamet powstaje u mężczyzny?

2. Ile rodzajów gamet produkuje kobieta?

3. Ile różnych genotypów może być wśród dzieci tego małżeństwa?

4. Jakie jest prawdopodobieństwo, że dziecko w tej rodzinie urodzi się z długimi rzęsami?

5. Jakie jest prawdopodobieństwo, że dziecko w tej rodzinie urodzi się z krótkimi rzęsami?

Zadanie nr 4.

U ludzi gen wczesnego rozwoju nadciśnienia tętniczego dominuje nad genem determinującym prawidłowy rozwój tej cechy. W rodzinie oboje małżonkowie cierpią na nadciśnienie tętnicze o wczesnym początku, ich jedyna córka ma prawidłowe ciśnienie krwi. Jest mężatką i ma dwójkę dzieci. Jedno z dzieci córki ma prawidłowe ciśnienie krwi, drugie zaś wcześnie rozwinęło nadciśnienie.

1. Ile różnych genotypów może występować wśród dzieci powyższych małżonków?

2. Ile rodzajów gamet produkuje córka?

3. Ile rodzajów gamet produkuje mąż córki?

4. Jakie jest prawdopodobieństwo, że córka tych małżonków urodzi dziecko chore na nadciśnienie?

5. Ile różnych genotypów może być wśród wnuków córki?

Badanie podstawowych praw dziedziczności i zmienności organizmów jest jednym z najbardziej złożonych, ale bardzo obiecujących zadań stojących przed współczesną nauką przyrodniczą. W tym artykule rozważymy zarówno podstawowe koncepcje teoretyczne, jak i postulaty nauki, a także zrozumiemy, jak rozwiązywać problemy w genetyce.

Znaczenie badania wzorców dziedziczności

Dzięki badaniom naukowców zajmujących się genetyką rozwijają się dwie z najważniejszych gałęzi współczesnej nauki – medycyna i hodowla. Sama dyscyplina biologiczna, której nazwę zaproponował w 1906 roku angielski naukowiec W. Betson, ma charakter nie tyle teoretyczny, co praktyczny. Każdy, kto zdecyduje się poważnie zrozumieć mechanizm dziedziczenia różnych cech (na przykład koloru oczu, włosów, grupy krwi), będzie musiał najpierw przestudiować prawa dziedziczności i zmienności, a także dowiedzieć się, jak rozwiązać problemy z genetyką człowieka. To jest właśnie problem, którym się zajmiemy.

Podstawowe pojęcia i terminy

Każda branża ma specyficzny, unikalny zestaw podstawowych definicji. Jeśli mówimy o nauce badającej procesy przekazywania cech dziedzicznych, przez tę drugą będziemy rozumieć następujące pojęcia: gen, genotyp, fenotyp, osobniki rodzicielskie, mieszańce, gamety i tak dalej. Z każdym z nich spotkamy się, studiując zasady, które wyjaśniają nam, jak rozwiązywać problemy biologiczne z udziałem genetyki. Ale najpierw przestudiujemy metodę hybrydologiczną. Przecież to właśnie leży u podstaw badań genetycznych. Zaproponował go czeski przyrodnik G. Mendel w XIX wieku.

Jak dziedziczą się cechy?

Wzorce przenoszenia właściwości organizmu Mendel odkrył dzięki eksperymentom, które przeprowadził ze znaną rośliną - Metoda hybrydologiczna polega na krzyżowaniu dwóch jednostek różniących się od siebie jedną parą cech (krzyżowanie monohybrydowe) . Jeśli w eksperymencie biorą udział organizmy posiadające kilka par alternatywnych (przeciwnych) cech, wówczas mówi się o krzyżowaniu polihybrydowym. Naukowiec zaproponował następującą formę rejestracji przebiegu hybrydyzacji dwóch roślin grochu różniących się barwą nasion. A - żółta farba i - zielona.

W tym wpisie F1 to hybrydy pierwszej (I) generacji. Wszystkie są absolutnie jednolite (takie same), ponieważ zawierają A, który kontroluje żółty kolor nasion. Powyższy wpis odpowiada pierwszemu (Zasada jednolitości hybrydy F1). Znajomość jej wyjaśnia studentom, jak rozwiązywać problemy z genetyki. Klasa 9 ma program biologii, w którym szczegółowo bada się hybrydologiczną metodę badań genetycznych. Omówiono także drugą (II) regułę Mendla, zwaną prawem rozszczepiania. Zgodnie z nim u mieszańców F2 powstałych w wyniku skrzyżowania ze sobą dwóch mieszańców pierwszego pokolenia obserwuje się współczynnik podziału w stosunku fenotypu 3 do 1 oraz w genotypie 1 do 2 i 1.

Korzystając z powyższych wzorów, zrozumiesz, jak rozwiązywać problemy w genetyce bez błędów, jeśli w ich warunkach możesz zastosować pierwsze lub znane już II prawo Mendla, biorąc pod uwagę, że krzyżowanie zachodzi z jednym z genów.

Prawo niezależnej kombinacji stanów cech

Jeśli rodzice różnią się dwiema parami alternatywnych cech, takich jak kolor i kształt nasion, u roślin takich jak groszek pospolity, wówczas w krzyżówce genetycznej należy zastosować siatkę Pinnetta.

Absolutnie wszystkie hybrydy pierwszej generacji przestrzegają zasady jednolitości Mendla. Oznacza to, że są żółte i mają gładką powierzchnię. Kontynuując krzyżowanie roślin F1, otrzymamy hybrydy drugiej generacji. Aby dowiedzieć się, jak rozwiązywać problemy z genetyki, na lekcjach biologii w 10. klasie wykorzystuje się dihybrydowy zapis krzyżowy przy użyciu wzoru segregacji fenotypowej 9:3:3:1. Pod warunkiem, że geny znajdują się w różnych parach, można zastosować trzeci postulat Mendla – prawo niezależnych kombinacji stanów charakteru.

W jaki sposób dziedziczone są grupy krwi?

Mechanizm przekazywania takiej cechy jak grupa krwi człowieka nie odpowiada wzorcom, o których mówiliśmy wcześniej. Oznacza to, że nie przestrzega pierwszego i drugiego prawa Mendla. Wyjaśnia to fakt, że taka cecha jak grupa krwi, według badań Landsteinera, jest kontrolowana przez trzy allele genu I: A, B i 0. W związku z tym genotypy będą następujące:

• Pierwsza grupa to 00.
• Drugi to AA lub A0.
• Trzecia grupa to BB lub B0.
• Czwarty to AB.

Gen 0 jest allelem recesywnym genów A i B. Natomiast czwarta grupa jest wynikiem kodominacji (wzajemnej obecności genów A i B). Tę zasadę należy wziąć pod uwagę, aby wiedzieć, jak rozwiązywać problemy genetyczne dotyczące grup krwi. Ale to nie wszystko. Aby ustalić genotypy dzieci według grupy krwi urodzonych od rodziców o różnych grupach krwi, skorzystamy z poniższej tabeli.

Teoria dziedziczności Morgana

Wróćmy do części naszego artykułu „Prawo niezależnej kombinacji stanów znaków”, w którym przyjrzeliśmy się, jak rozwiązywać problemy w genetyce. podobnie jak samo III prawo Mendla, któremu jest podporządkowane, ma zastosowanie do genów allelicznych zlokalizowanych w homologicznych chromosomach każdej pary.

W połowie XX wieku amerykański genetyk T. Morgan udowodnił, że większość cech jest kontrolowana przez geny zlokalizowane na tym samym chromosomie. Mają układ liniowy i tworzą grupy sprzęgieł. A ich liczba jest dokładnie równa haploidalnemu zestawowi chromosomów. W procesie mejozy, prowadzącym do powstania gamet, do komórek rozrodczych przedostają się nie pojedyncze geny, jak sądził Mendel, ale całe ich kompleksy, zwane przez Morgana grupami łączącymi.

Przechodzić przez

Podczas profazy I (zwanej także pierwszym podziałem mejozy) odcinki (lucusy) ​​podlegają wymianie pomiędzy wewnętrznymi chromatydami homologicznych chromosomów. Zjawisko to nazywa się przejściem. Stanowi podstawę dziedzicznej zmienności. Przejście jest szczególnie ważne w przypadku studiowania gałęzi biologii zajmujących się dziedzicznymi chorobami człowieka. Korzystając z postulatów zawartych w chromosomalnej teorii dziedziczności Morgana, zdefiniujemy algorytm odpowiadający na pytanie, jak rozwiązywać problemy w genetyce.

Przypadki dziedziczenia sprzężonego z płcią są szczególnym przypadkiem przeniesienia genów znajdujących się na tym samym chromosomie. Odległość istniejąca między genami w grupach łączących wyrażana jest w procentach - morganidy. A siła adhezji między tymi genami jest wprost proporcjonalna do odległości. Dlatego krzyżowanie najczęściej zachodzi pomiędzy genami, które są położone daleko od siebie. Rozważmy bardziej szczegółowo zjawisko dziedziczenia powiązanego. Ale najpierw przypomnijmy sobie, które elementy dziedziczności odpowiadają za cechy płciowe organizmów.

Chromosomy płciowe

W kariotypie człowieka mają specyficzną budowę: u kobiet są reprezentowane przez dwa identyczne chromosomy X, a u mężczyzn w parze płciowej oprócz chromosomu X występuje także wariant Y, który różni się zarówno kształtem, jak i w zestawie genów. Oznacza to, że nie jest on homologiczny do chromosomu X. Dziedziczne choroby człowieka, takie jak hemofilia i ślepota barw, powstają w wyniku „rozpadu” poszczególnych genów na chromosomie X. Na przykład z małżeństwa nosiciela hemofilii ze zdrowym mężczyzną możliwe jest urodzenie takiego potomstwa.

Powyższy przebieg krzyżowania genetycznego potwierdza fakt, że gen regulujący krzepnięcie krwi jest powiązany z chromosomem płci X. Te informacje naukowe są wykorzystywane do nauczania uczniów technik określających sposób rozwiązywania problemów genetycznych. W klasie 11. realizowany jest program biologii, który szczegółowo obejmuje takie działy jak „genetyka”, „medycyna” i „genetyka człowieka”. Pozwalają studentom badać dziedziczne choroby człowieka i poznać przyczyny ich występowania.

Interakcja genów

Przekazywanie cech dziedzicznych jest procesem dość złożonym. Powyższe diagramy stają się zrozumiałe tylko wtedy, gdy uczniowie posiadają podstawowe minimum wiedzy. Jest to konieczne, ponieważ dostarcza mechanizmów, które odpowiadają na pytanie, jak nauczyć się rozwiązywać problemy w biologii. Genetyka bada formy interakcji między genami. Są to polimeryzacja, epistaza, komplementarność. Porozmawiajmy o nich bardziej szczegółowo.

Przykład dziedziczenia słuchu u człowieka jest ilustracją tego typu interakcji jako komplementarności. Słuch jest kontrolowany przez dwie pary różnych genów. Pierwsza odpowiada za prawidłowy rozwój ślimaka ucha wewnętrznego, natomiast druga odpowiada za funkcjonowanie nerwu słuchowego. Małżeństwa głuchych rodziców, z których każdy jest recesywną homozygotą pod względem każdej z dwóch par genów, dają dzieci z normalnym słuchem. Ich genotyp zawiera oba dominujące geny kontrolujące prawidłowy rozwój narządu słuchu.

Plejotropia

Jest to ciekawy przypadek interakcji genów, w którym fenotypowa manifestacja kilku cech zależy od jednego genu występującego w genotypie. Na przykład populacje ludzkie niektórych przedstawicieli odkryto w zachodnim Pakistanie. Brakuje im gruczołów potowych w niektórych obszarach ciała. Jednocześnie u takich osób zdiagnozowano brak niektórych zębów trzonowych. Nie mogły powstać w procesie ontogenezy.

Zwierzęta takie jak owce karakul mają dominujący gen W, który kontroluje zarówno kolor futra, jak i prawidłowy rozwój żołądka. Zastanówmy się, w jaki sposób gen W jest dziedziczony podczas krzyżowania dwóch heterozygotycznych osobników. Okazuje się, że u ich potomstwa ¼ jagniąt o genotypie WW umiera z powodu nieprawidłowości w rozwoju żołądka. Co więcej, ½ (osoby o szarej sierści) to osoby heterozygotyczne i zdolne do życia, a ¼ to osobniki o czarnej sierści i prawidłowym rozwoju żołądka (ich genotyp WW).

Genotyp to kompletny system

Wielorakie działanie genów, krzyżowanie polihybrydowe i zjawisko dziedziczenia sprzężonego są niepodważalnym dowodem na to, że całość genów w naszym organizmie stanowi integralny system, chociaż jest reprezentowany przez poszczególne allele genów. Mogą być dziedziczone zgodnie z prawami Mendla, niezależnie lub przez loci, powiązane ze sobą, zgodnie z postulatami teorii Morgana. Rozważając zasady rozwiązywania problemów genetyki, byliśmy przekonani, że fenotyp każdego organizmu kształtuje się pod wpływem zarówno cech allelicznych, jak i rozwojowych jednej lub kilku cech.

Wśród zadań z genetyki na jednolitym egzaminie państwowym z biologii można wyróżnić 6 głównych typów. Pierwsze dwa – określenie liczby typów gamet oraz krzyżowanie monohybrydowe – najczęściej spotykane są w części A egzaminu (pytania A7, A8 i A30).

Zadania typów 3, 4 i 5 dotyczą krzyżowania dihybrydowego, dziedziczenia grup krwi i cech sprzężonych z płcią. Takie zadania stanowią większość pytań C6 w egzaminie Unified State Exam.

Szósty rodzaj zadań jest mieszany. Rozważają dziedziczenie dwóch par cech: jedna para jest powiązana z chromosomem X (czyli określa grupy krwi człowieka), a geny drugiej pary cech zlokalizowane są na autosomach. Ta klasa zadań jest uważana za najtrudniejszą dla kandydatów.

W tym artykule opisano teoretyczne podstawy genetyki niezbędne do pomyślnego przygotowania się do zadania C6, a także rozważono rozwiązania wszelkiego rodzaju problemów i podano przykłady samodzielnej pracy.

Podstawowe pojęcia z genetyki

Gen- jest to odcinek cząsteczki DNA, który niesie informację o pierwotnej strukturze jednego białka. Gen jest strukturalną i funkcjonalną jednostką dziedziczności.

Geny alleliczne (allele)- różne warianty jednego genu, kodujące alternatywną manifestację tej samej cechy. Znaki alternatywne to znaki, które nie mogą być obecne w ciele w tym samym czasie.

Organizm homozygotyczny- organizm, który nie dzieli się według tej czy innej cechy. Jego geny alleliczne w równym stopniu wpływają na rozwój tej cechy.

Organizm heterozygotyczny- organizm powodujący podział według pewnych cech. Jego geny alleliczne mają różny wpływ na rozwój tej cechy.

Dominujący gen jest odpowiedzialny za rozwój cechy, która objawia się w organizmie heterozygotycznym.

Gen recesywny jest odpowiedzialny za cechę, której rozwój jest hamowany przez gen dominujący. Cecha recesywna występuje w organizmie homozygotycznym zawierającym dwa geny recesywne.

Genotyp- zestaw genów w diploidalnym zestawie organizmu. Nazywa się zestaw genów w haploidalnym zestawie chromosomów genom.

Fenotyp- ogół wszystkich cech organizmu.

Prawa G. Mendla

Pierwsze prawo Mendla – prawo jednorodności hybrydowej

Prawo to wyprowadzono na podstawie wyników krzyżówek monohybrydowych. Do doświadczeń pobrano dwie odmiany grochu, różniące się od siebie jedną parą cech – barwą nasion: jedna odmiana miała barwę żółtą, druga zieloną. Skrzyżowane rośliny były homozygotyczne.

Aby zapisać wyniki krzyżowania, Mendel zaproponował następujący schemat:

Żółty kolor nasion
- zielony kolor nasion

(rodzice)
(gamety)
(pierwsza generacja)	(wszystkie rośliny miały żółte nasiona)

Stanowisko prawne: podczas krzyżowania organizmów różniących się jedną parą alternatywnych cech, pierwsze pokolenie jest jednolite pod względem fenotypu i genotypu.

Drugie prawo Mendla – prawo segregacji

Rośliny hodowano z nasion uzyskanych w wyniku skrzyżowania rośliny homozygotycznej o nasionach zabarwionych na żółto z rośliną o nasionach zabarwionych na zielono i uzyskanych w wyniku samozapylenia.

	(rośliny mają cechę dominującą, - recesywną)

Oświadczenie prawne: u potomstwa uzyskanego z krzyżowania mieszańców pierwszego pokolenia występuje podział fenotypowy w stosunku , a genotypowy -.

Trzecie prawo Mendla – prawo niezależnego dziedziczenia

Prawo to wyprowadzono z danych uzyskanych z krzyżówek dihybrydowych. Mendel rozważał dziedziczenie dwóch par cech grochu: koloru i kształtu nasion.

Jako formy rodzicielskie Mendel użył roślin homozygotycznych pod względem obu par cech: jedna odmiana miała nasiona żółte o gładkiej skórce, druga miała nasiona zielone i pomarszczone.

Żółty kolor nasion, - zielony kolor nasion,
- forma gładka, - forma pomarszczona.

	(żółty gładki).

Następnie Mendel wyhodował rośliny z nasion i w wyniku samozapylenia uzyskał mieszańce drugiej generacji.

	Siatka Punnetta służy do rejestrowania i określania genotypów Gamety

W stosunku nastąpił podział na klasy fenotypowe. Wszystkie nasiona posiadały obie cechy dominujące (żółte i gładkie), - pierwszą dominującą i drugą recesywną (żółtą i pomarszczoną), - pierwszą recesywną i drugą dominującą (zieloną i gładką), - obie cechy recesywne (zielone i pomarszczone).

Analizując dziedziczenie każdej pary cech, uzyskuje się następujące wyniki. W częściach nasion żółtych i częściach nasion zielonych, tj. stosunek. Dokładnie taki sam stosunek będzie dla drugiej pary cech (kształt nasion).

Stanowisko prawne: podczas krzyżowania organizmów różniących się od siebie dwiema lub więcej parami alternatywnych cech, geny i odpowiadające im cechy są dziedziczone niezależnie od siebie i łączone we wszystkich możliwych kombinacjach.

Trzecie prawo Mendla jest prawdziwe tylko wtedy, gdy geny znajdują się w różnych parach homologicznych chromosomów.

Prawo (hipoteza) „czystości” gamet

Analizując cechy mieszańców pierwszego i drugiego pokolenia Mendel ustalił, że gen recesywny nie zanika i nie miesza się z dominującym. Ekspresja obu genów jest możliwa tylko wtedy, gdy hybrydy tworzą dwa rodzaje gamet: niektóre niosą gen dominujący, inne recesywny. Zjawisko to nazywa się hipotezą czystości gamet: każda gameta zawiera tylko jeden gen z każdej pary alleli. Hipoteza o czystości gamet została udowodniona po zbadaniu procesów zachodzących w mejozie.

Hipoteza o „czystości” gamet jest cytologiczną podstawą pierwszego i drugiego prawa Mendla. Za jego pomocą można wyjaśnić podział ze względu na fenotyp i genotyp.

Analiza krzyżowa

Metodę tę zaproponował Mendel w celu określenia genotypów organizmów z cechą dominującą, które mają ten sam fenotyp. W tym celu skrzyżowano je z formami homozygotycznymi recesywnymi.

Jeżeli w wyniku krzyżowania całe pokolenie okazałoby się takie samo i podobne do badanego organizmu, można by stwierdzić, że pierwotny organizm jest homozygotyczny pod względem badanej cechy.

Jeżeli w wyniku krzyżowania zaobserwowano podział proporcji w pokoleniu, wówczas pierwotny organizm zawiera geny w stanie heterozygotycznym.

Dziedziczenie grup krwi (układ AB0)

Dziedziczenie grup krwi w tym układzie jest przykładem allelizmu wielokrotnego (istnienie więcej niż dwóch alleli jednego genu w gatunku). W populacji ludzkiej występują trzy geny kodujące białka antygenów erytrocytów, które określają grupę krwi człowieka. Genotyp każdej osoby zawiera tylko dwa geny określające jego grupę krwi: grupa pierwsza; drugie i ; trzeci i czwarty.

Dziedziczenie cech sprzężonych z płcią

U większości organizmów płeć jest określana podczas zapłodnienia i zależy od liczby chromosomów. Metoda ta nazywa się chromosomalnym określaniem płci. Organizmy z tego typu determinacją płci mają autosomy i chromosomy płciowe - i.

U ssaków (w tym ludzi) płeć żeńska ma zestaw chromosomów płciowych, podczas gdy płeć męska ma zestaw chromosomów płciowych. Płeć żeńską nazywa się homogametyczną (tworzy jeden rodzaj gamet); a męski jest heterogametyczny (tworzy dwa rodzaje gamet). U ptaków i motyli płeć homogametyczna to męska, a heterogametyczna to żeńska.

Egzamin stanowy Unified State Exam obejmuje zadania wyłącznie dotyczące cech związanych z chromosomem -. Dotyczą one głównie dwóch cech człowieka: krzepliwości krwi (- prawidłowej; - hemofilii), widzenia barw (- prawidłowego, - ślepoty barw). Zadania dotyczące dziedziczenia cech sprzężonych z płcią u ptaków są znacznie mniej powszechne.

U ludzi płeć żeńska może być homozygotyczna lub heterozygotyczna pod względem tych genów. Rozważmy możliwe zestawy genetyczne u kobiety na przykładzie hemofilii (podobny obraz obserwuje się w przypadku ślepoty barw): - zdrowa; - zdrowy, ale jest nosicielem; - chory. Płeć męska jest homozygotyczna pod względem tych genów, ponieważ -chromosom nie posiada alleli tych genów: - zdrowy; - jest chory. Dlatego najczęściej na te choroby chorują mężczyźni, a kobiety są ich nosicielkami.

Typowe zadania USE w genetyce

Określanie liczby typów gamet

Liczbę typów gamet określa się za pomocą wzoru: , gdzie jest liczbą par genów w stanie heterozygotycznym. Przykładowo organizm o genotypie nie posiada genów w stanie heterozygotycznym, tj. dlatego tworzy jeden rodzaj gamet. Organizm z genotypem ma jedną parę genów w stanie heterozygotycznym, tj. dlatego tworzy dwa rodzaje gamet. Organizm z genotypem ma trzy pary genów w stanie heterozygotycznym, tj. dlatego tworzy osiem rodzajów gamet.

Problemy krzyżowania mono- i dihybrydowego

Do przejazdów monohybrydowych

Zadanie: Skrzyżowane króliki białe z królikami czarnymi (cechą dominującą jest kolor czarny). W kolorze białym i czarnym. Określ genotypy rodziców i potomstwa.

Rozwiązanie: Ponieważ u potomstwa obserwuje się segregację według badanej cechy, zatem rodzic z cechą dominującą jest heterozygotą.

	(czarny)	(biały)
	(czarny biały)

Do krzyżowania dihybrydowego

Znane są geny dominujące

Zadanie: Skrzyżowane pomidory normalnej wielkości z czerwonymi owocami z pomidorami karłowatymi z czerwonymi owocami. Wszystkie rośliny miały normalny wzrost; - z czerwonymi owocami i - z żółtymi. Określ genotypy rodziców i potomstwa, jeśli wiadomo, że u pomidorów czerwony kolor owoców dominuje nad żółtym, a normalny wzrost dominuje karłowatość.

Rozwiązanie: Wyznaczmy geny dominujące i recesywne: - prawidłowy wzrost, - karłowatość; - owoce czerwone, - owoce żółte.

Przeanalizujmy dziedziczenie każdej cechy osobno. Wszyscy potomkowie mają normalny wzrost, tj. nie obserwuje się segregacji pod względem tej cechy, dlatego formy początkowe są homozygotyczne. Segregację obserwuje się w kolorze owoców, więc oryginalne formy są heterozygotyczne.

		(karły, czerwone owoce)
	(normalny wzrost, czerwone owoce) (normalny wzrost, czerwone owoce) (normalny wzrost, czerwone owoce) (normalny wzrost, żółte owoce)

Dominujące geny nieznane

Zadanie: Skrzyżowano dwie odmiany floksów: jedna ma czerwone kwiaty w kształcie spodka, druga ma czerwone kwiaty w kształcie lejka. Powstałe potomstwo to czerwony spodek, czerwony lejek, biały spodek i biały lejek. Określ dominujące geny i genotypy form rodzicielskich, a także ich potomków.

Rozwiązanie: Przeanalizujmy podział dla każdej cechy osobno. Wśród potomków roślin o kwiatach czerwonych znajdują się, o kwiatach białych - tj. . Dlatego jest czerwony, - kolor biały, a formy rodzicielskie są heterozygotyczne pod względem tej cechy (ponieważ u potomstwa występuje podział).

Istnieje również podział w kształcie kwiatów: połowa potomstwa ma kwiaty w kształcie spodka, druga połowa ma kwiaty w kształcie lejka. Na podstawie tych danych nie można jednoznacznie określić cechy dominującej. Dlatego akceptujemy to - kwiaty w kształcie spodka, - kwiaty w kształcie lejka.

	(czerwone kwiaty, w kształcie spodka)	(kwiaty czerwone, lejkowate)
	Gamety

Kwiaty w kształcie czerwonych spodków,
- czerwone kwiaty w kształcie lejka,
- kwiaty w kształcie białych spodków,
- białe kwiaty w kształcie lejka.

Rozwiązywanie zadań na grupach krwi (system AB0)

Zadanie: matka ma drugą grupę krwi (jest heterozygotą), ojciec czwartą. Jakie grupy krwi są możliwe u dzieci?

Rozwiązanie:

	(prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z drugą grupą krwi wynosi, przy trzeciej -, przy czwartej -).

Rozwiązywanie problemów związanych z dziedziczeniem cech sprzężonych z płcią

Zadania takie mogą pojawić się zarówno w Części A, jak i Części C Jednolitego Egzaminu Państwowego.

Zadanie: nosicielka hemofilii poślubiła zdrowego mężczyznę. Jakie dzieci mogą się urodzić?

Rozwiązanie:

	dziewczyna, zdrowa () dziewczyna, zdrowa, nosicielka () chłopcze, zdrowy () chłopiec chory na hemofilię ()

Rozwiązywanie problemów typu mieszanego

Zadanie: Mężczyzna o brązowych oczach i grupie krwi poślubił kobietę o brązowych oczach i grupie krwi. Mieli niebieskookie dziecko z grupą krwi. Określ genotypy wszystkich osobników wskazanych w zadaniu.

Rozwiązanie: Brązowy kolor oczu dominuje w niebieskim, dlatego - brązowe oczy, - Niebieskie oczy. Dziecko ma niebieskie oczy, więc jego ojciec i matka są heterozygotami pod względem tej cechy. Trzecia grupa krwi może mieć genotyp lub pierwsza - tylko. Ponieważ dziecko ma pierwszą grupę krwi, zatem otrzymało gen zarówno od ojca, jak i od matki, zatem jego ojciec ma genotyp.

	(ojciec)	(matka)
	(urodził się)

Zadanie: Mężczyzna jest daltonistą, praworęczny (jego matka była leworęczna), żonaty z kobietą normalnie widzącą (jej ojciec i matka byli całkowicie zdrowi), leworęczny. Jakie dzieci może mieć ta para?

Rozwiązanie: U człowieka lepsza kontrola prawej ręki dominuje nad leworęcznością, dlatego - praworęczną, - leworęczny. Genotyp mężczyzny (od czasu otrzymania genu od leworęcznej matki) i kobiety - .

Niewidomy na kolory ma genotyp i jego żona ma genotyp, ponieważ. jej rodzice byli całkowicie zdrowi.

R
	dziewczynka praworęczna, zdrowa, nosicielka () dziewczynka leworęczna, zdrowa, nosicielka () chłopiec praworęczny, zdrowy () chłopiec leworęczny, zdrowy ()

Problemy do samodzielnego rozwiązania

1. Określ liczbę typów gamet w organizmie o genotypie.
2. Określ liczbę typów gamet w organizmie o genotypie.
3. Skrzyżowano wysokie rośliny z krótkimi roślinami. B - wszystkie rośliny są średniej wielkości. Co to będzie?
4. Skrzyżowałem białego królika z czarnym królikiem. Wszystkie króliki są czarne. Co to będzie?
5. Skrzyżowano dwa króliki o szarym futrze. W wersji z czarną wełną, - z szarością i z bielą. Określ genotypy i wyjaśnij tę segregację.
6. Skrzyżowano czarnego bezrogiego byka z białą rogatą krową. Mamy czarny bez rogów, czarny rogaty, biały rogaty i biały bez rogów. Wyjaśnij ten podział, jeśli dominującymi cechami są czarny kolor i brak rogów.
7. Drosophila o czerwonych oczach i normalnych skrzydłach została skrzyżowana z muszkami owocowymi o białych oczach i wadliwych skrzydłach. Wszystkie potomstwo to muchy z czerwonymi oczami i wadliwymi skrzydłami. Jakie będzie potomstwo po skrzyżowaniu tych much z obojgiem rodziców?
8. Niebieskooka brunetka poślubiła brązowooką blondynkę. Jakie dzieci mogą urodzić się, jeśli oboje rodzice są heterozygotami?
9. Praworęczny mężczyzna z dodatnim czynnikiem Rh poślubił leworęczną kobietę z ujemnym czynnikiem Rh. Jakie dzieci mogą się urodzić, jeśli mężczyzna jest heterozygotyczny tylko pod względem drugiej cechy?
10. Matka i ojciec mają tę samą grupę krwi (oboje rodzice są heterozygotami). Jaka grupa krwi jest możliwa u dzieci?
11. Matka ma grupę krwi, dziecko ma grupę krwi. Jaka grupa krwi jest niemożliwa dla ojca?
12. Ojciec ma pierwszą grupę krwi, matka drugą. Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z pierwszą grupą krwi?
13. Niebieskooka kobieta z grupą krwi (jej rodzice mieli trzecią grupę krwi) poślubiła brązowookiego mężczyznę z grupą krwi (jego ojciec miał niebieskie oczy i pierwszą grupę krwi). Jakie dzieci mogą się urodzić?
14. Mężczyzna chory na hemofilię, praworęczny (jego matka była leworęczna) poślubił leworęczną kobietę o normalnej krwi (jej ojciec i matka byli zdrowi). Jakie dzieci mogą urodzić się z tego małżeństwa?
15. Skrzyżowano rośliny truskawek o czerwonych owocach i liściach o długich ogonkach z roślinami truskawek o białych owocach i liściach o krótkich ogonkach. Jakie może być potomstwo, jeśli dominuje kolor czerwony i liście o krótkich ogonkach, podczas gdy obie rośliny rodzicielskie są heterozygotyczne?
16. Mężczyzna o brązowych oczach i grupie krwi poślubił kobietę o brązowych oczach i grupie krwi. Mieli niebieskookie dziecko z grupą krwi. Określ genotypy wszystkich osobników wskazanych w zadaniu.
17. Melony o białych, owalnych owocach krzyżowano z roślinami o białych, kulistych owocach. Z potomstwa wyszły następujące rośliny: o owocach białych owalnych, białych kulistych, żółtych owalnych i żółtych kulistych. Określ genotypy pierwotnych roślin i potomków, jeśli w melonie dominuje kolor biały nad żółtym, owalny kształt owocu dominuje nad kulistym.

Odpowiedzi

1. rodzaj gamet.
2. rodzaje gamet.
3. rodzaj gamet.
4. wysoka, średnia i niska (niepełna dominacja).
5. czarny i biały.
6. - czarny, - biały, - szary. Niepełna dominacja.
7. Byk: , krowa - . Potomstwo: (czarny bez rogów), (czarny rogaty), (biało rogaty), (biały bez rogów).
8. - Czerwone oczy, - białe oczy; - uszkodzone skrzydła, - normalne. Formy początkowe - i potomstwo.
   Wyniki krzyżowania:
   A)
9. - Brązowe oczy, - niebieski; - ciemne włosy, - blond. Ojciec matka - .
   

   	- brązowe oczy, ciemne włosy - brązowe oczy, blond włosy - niebieskie oczy, ciemne włosy - niebieskie oczy, blond włosy

10. - praworęczny, - leworęczny; - Rh dodatni, - Rh ujemny. Ojciec matka - . Dzieci: (praworęczne, Rh dodatnie) i (praworęczne, Rh ujemne).
11. Ojciec i matka - . Dzieci mogą mieć trzecią grupę krwi (prawdopodobieństwo urodzenia - ) lub pierwszą grupę krwi (prawdopodobieństwo urodzenia - ).
12. Matka, dziecko; otrzymał gen od matki, a od ojca – . Następujące grupy krwi są niemożliwe dla ojca: druga, trzecia, pierwsza, czwarta.
13. Dziecko z pierwszą grupą krwi może urodzić się tylko wtedy, gdy jego matka jest heterozygotyczna. W tym przypadku prawdopodobieństwo urodzenia wynosi .
14. - Brązowe oczy, - niebieski. Kobieta Mężczyzna. Dzieci: (brązowe oczy, czwarta grupa), (brązowe oczy, trzecia grupa), (niebieskie oczy, czwarta grupa), (niebieskie oczy, trzecia grupa).
15. - praworęczny, - leworęczny. Mężczyzna Kobieta. Dzieci (chłopiec zdrowy, praworęczny), (dziewczynka zdrowa, nosiciel, praworęczny), (chłopiec zdrowy, leworęczny), (dziewczynka zdrowa, nosiciel, leworęczny).
16. - czerwone owoce, - biały; - krótkoogonkowe, - długoogonkowe.
    Rodzice: i. Potomstwo: (czerwone owoce, krótkie ogonki), (czerwone owoce, długie ogonki), (białe owoce, krótkie ogonki), (białe owoce, długie ogonki).
    Skrzyżowano rośliny truskawek o czerwonych owocach i liściach o długich ogonkach z roślinami truskawek o białych owocach i liściach o krótkich ogonkach. Jakie może być potomstwo, jeśli dominuje kolor czerwony i liście o krótkich ogonkach, podczas gdy obie rośliny rodzicielskie są heterozygotyczne?
17. - Brązowe oczy, - niebieski. Kobieta Mężczyzna. Dziecko:
18. - biały kolor, - żółty; - owoce owalne, - okrągłe. Rośliny źródłowe: i. Potomstwo:
    z białymi owalnymi owocami,
    z białymi kulistymi owocami,
    z żółtymi, owalnymi owocami,
    z żółtymi kulistymi owocami.

Rozwiązywanie typowych problemów z zakresu genetyki

Aby rozwiązać problemy genetyczne, należy zastosować proponowany algorytm:

Określ liczbę analizowanych cech;

Określ warianty manifestacji wymienionych cech (dominujący, recesywny, pośredni);

Określ rodzaj przejścia;

Przeanalizuj fenotypy opisane w opisie problemu i zapisz genotypy osobników rodzicielskich;

Zidentyfikuj i zapisz możliwe opcje krzyżowania;

Odtwórz wzór skrzyżowania;

Zapisz swoją odpowiedź.

Przykładowe rozwiązanie problemu z genetyki

Zadanie. U ludzi brązowy kolor oczu dominuje nad niebieskim. Homozygota o brązowych oczach poślubia niebieskooką kobietę. Jaki kolor oczu będą miały ich dzieci?

Odpowiedź: wszystkie dzieci będą miały brązowe oczy.

Zadania przez genetykę

1. U danej osoby umiejętność używania głównie prawej ręki jest cechą dominującą, a lewa ręka jest cechą recesywną. Praworęczny mężczyzna, którego matka była leworęczna, poślubił praworęczną kobietę, która miała 2 siostry, z których jedna była leworęczna. Jakie jest prawdopodobieństwo, że urodzisz leworęczne dziecko?
2. U muszki Drosophila szary kolor ciała dominuje nad czarnym. Kiedy skrzyżowano szare muchy, potomstwo wydało na świat 1390 szarych osobników i 460 czarnych osobników. Określ genotypy osobników rodzicielskich.
3. Niebieskooki, praworęczny mężczyzna, którego ojciec był leworęczny, ożenił się z brązowooką, leworęczną kobietą z rodziny, której wszyscy członkowie mieli brązowe oczy od pokoleń. Jakie mogą mieć dzieci?
4. U świnki morskiej futro falowane dominuje nad futrem gładkim. Zapisz genotypy wszystkich zwierząt znajdujących się w takich krzyżówkach: a) z falowaną sierścią × z gładką sierścią = całe potomstwo z falowaną sierścią; b) o sierści falistej × o sierści gładkiej = połowa potomstwa o szacie falistej, połowa o sierści gładkiej; c) z gładką sierścią × z gładką sierścią = całe potomstwo ma gładką sierść.

Złożone problemy genetyki.

1. U ludzi brązowe oczy są cechą dominującą, niebieskie oczy są cechą recesywną. Niebieskooki mężczyzna, którego rodzice mieli brązowe oczy, ożenił się z brązowooką kobietą, której ojciec miał niebieskie oczy, a matka miała brązowe oczy. Jakie oczy mogą mieć ich dzieci? Ustal genotypy wszystkich wymienionych osobników.
2. Skrzyżowano długowłosego czarnego samca świnki morskiej z czarną krótkowłosą samicą. Otrzymaliśmy 15 świń z krótką czarną sierścią, 13 z długą czarną sierścią, 4 z krótką białą sierścią i 5 z długą białą sierścią. Określ genotypy rodziców, jeśli dominującą cechą jest czarny i długi włos.

Zagadnienia genetyki - Odchylenia podczas podziału od typowych zależności ilościowych .

Szkolenie zadania

1. Jakie mogą być dzieci z małżeństwa mężczyzny i kobiety o falowanych włosach, jeśli kręcone włosy są cechą dominującą, a proste są recesywne?
2. Matka ma grupę krwi I, a ojciec grupę krwi IV. Czy dzieci mogą odziedziczyć grupę krwi jednego z rodziców?
3. Potomstwo powstałe w wyniku skrzyżowania szarej Drosophila z czarną Drosophila dało 290 czarnych i 286 szarych Drosophila. Jakie są genotypy ich potomków?
4. U świnki morskiej dominujące cechy to kręcone włosy i czarne zabarwienie, natomiast gładkie futro i białe zabarwienie są cechami recesywnymi. W wyniku skrzyżowania świni czarnej kędzierzawej ze świnią białą gładkowłosą uzyskano potomstwo 9 świń czarnych kędzierzawych i 11 świń kędzierzawych białych. Określ genotypy rodziców.
5. Lisy z genotypem PP mają barwę platynową, natomiast PP srebrną. Dominujący allel P jest śmiertelny. Jakie będzie potomstwo z krzyżówki lisa platynowego i lisa srebrnego?
6. Kiedy krzyżuje się czarne myszy, zawsze pojawia się czarne potomstwo. Po skrzyżowaniu żółtych myszy jedna trzecia potomstwa okazuje się czarna, a dwie trzecie żółte. Jak można to wyjaśnić?
7. Rodzice z grupami krwi II i III urodzili dziecko z grupą krwi I, chore na anemię sierpowatokrwinkową (dziedziczenie autosomalne niezwiązane z grupami krwi z niepełną dominacją). Określ prawdopodobieństwo urodzenia: a) chorych dzieci z I grupą krwi; b) chore dzieci z II grupą krwi; c) chore dzieci z IV grupą krwi.

Problemy genetyki na temat Chromosomalna teoria dziedziczności

Rozwiązania zadania

1. Według analizy hybrydologicznej cechy fenotypowe koloru ciała i budowy skrzydeł u Drosophila są dziedziczone w sposób powiązany, jednak powiązanie to nie jest absolutne. Szary kolor ciała dominuje nad czernią, a normalna budowa skrzydeł dominuje nad skrzydłami szczątkowymi. W wyniku krzyżowania diheterozygotycznych samic z samcami o czarnym ciele i słabo rozwiniętych skrzydłach uzyskano u potomstwa następujące muszki: 1394 - szare o normalnych skrzydłach, 1418 - czarne o prymitywnych skrzydłach, 288 - szare o prymitywnych skrzydłach i 287 - czarny ze zwykłymi skrzydłami. Określ genotyp rodziców i potomstwa, a także odległość między genami.
2. Według analizy hybrydologicznej geny K, L i M znajdują się w tej samej grupie połączeń. Crossing over pomiędzy genami K i L występuje z częstością 8%, a pomiędzy genami K i M z częstością 11%. Skonstruuj mapę genetyczną tego chromosomu.

Zadania twórcze w genetyce

W pomidorach wysoka łodyga (A) dominuje nad karłowatą, a okrągłe owoce (B) dominują w gruszkowatych. Geny określające wysokość łodygi i kształt owocu są ze sobą powiązane i znajdują się w chromosomie w odległości 10 morganidów. Homozygotyczne rośliny wysokie o okrągłych owocach skrzyżowane z roślinami karłowatymi o owocach gruszkowatych. Jakie genotypy rodziców, mieszańce i jakie rodzaje gamet oraz w jakim procencie tworzą mieszańce pierwszej generacji?

Cele - Genetyka płci. Dziedziczenie sprzężone z płcią

Dziedziczenie cech sprzężone z płcią

1. U kotów czerwony kolor futra dominuje nad czarnym. Heterozygoty mają zabarwienie szylkretu. Gen koloru sprzężony z płcią (chromosom X). Jakiego rodzaju potomkowie mogą być, jeśli: a) kot jest czarny, a kot czerwony; b) kot jest czarny i kot jest szylkretowy; c) kot jest czerwony, a kot czarny?
2. Ślepota barw jest cechą recesywną, której gen znajduje się na chromosomie X. Jakich dzieci można się spodziewać po małżeństwie: a) mężczyzna jest normą, kobieta jest nosicielką; b) człowiek- daltonista, kobieta - norma; c) mężczyzna jest daltonistą, kobieta jest nosicielką.

TWÓRCZY ZADANIE

Kobieta, której matka cierpiała na ślepotę barw, a ojciec na hemofilię, wyszła za mąż za mężczyznę cierpiącego na obie choroby. Określ prawdopodobieństwo posiadania w tej rodzinie dzieci, które będą również cierpieć na obie te choroby.

Zadania - Interakcja genów

Rozwiązywanie problemów interakcji genów.

1. U papużek falistych allel A określa żółty kolor pióra, B - niebieski, gdy A i B oddziałują, kolor jest zielony, osobnik o genotypie aabb - biały. Krzyżując osobniki heterozygotyczne o żółtych i niebieskich piórach uzyskano 20 papug. Ile z nich jest białych?
2. Po skrzyżowaniu dyni o białych owocach i zielonych owocach w pierwszym pokoleniu otrzymano 50% dyni o białych owocach i 50% o żółtych owocach. Określ genotypy rodziców i mieszańców.
3. Wzrost człowieka jest kontrolowany przez kilka par niepołączonych genów, które oddziałują na siebie w zależności od rodzaju polimeru. Jeśli pominiemy czynniki środowiskowe i warunkowo ograniczymy się tylko do trzech par genów, to możemy założyć, że w pewnej populacji osoby najniższe mają wszystkie geny recesywne i mają wzrost 150 cm, a osoby najwyższe mają wszystkie geny dominujące i wzrost 180 cm Określ wzrost osób heterozygotycznych ze wszystkimi trzema parami genów wzrostu.

Złożone zadania

U ludzi o jednej postaci dziedzicznej głuchoty decydują dwa recesywne allele różnych genów. Do normalnego słuchu konieczna jest obecność dwóch dominujących alleli, z których jeden determinuje rozwój ślimaka, a drugi - nerwu słuchowego. W rodzinie rodzice są głusi, a dwójka ich dzieci ma prawidłowy słuch. Określ rodzaj interakcji genów i genotypy członków rodziny.

Zadania - Rodzaje mutacji

Rozwiązania zadania I ćwiczenia

Zadanie 1. W jednej populacji zwierząt liczba mutacji chromosomowych jest bliska 7 na 1000 urodzeń. Oblicz częstość występowania mutacji chromosomowych w tej populacji. (Częstość mutacji można obliczyć ze wzoru: Pm = M/2N, gdzie Pm to częstotliwość występowania mutacji, M to liczba zidentyfikowanych fenotypów mutacji, N to całkowita liczba badanych organizmów).

Zadanie 2. Wypełnij tabelę zmian liczby chromosomów w różnych organizmach w wyniku zmienności mutacyjnej.

Określ rodzaj i rodzaj mutacji: ________________

Zadanie 3. Chromosom ma następującą sekwencję genów ułożonych liniowo: ABCDEFHMNK. Po pewnych mutacjach kolejność genów może się zmienić. Wypełnij tabelę i określ rodzaj i rodzaj mutacji związanych z rearanżacją tego chromosomu.

Zadanie 4. W allelu typu dzikiego (oryginalnym genie) – CCC GGT ACC CCC GGG – miała miejsce mutacja: CAC GGT ACC CCC GTG. Określ rodzaj mutacji. Porównaj fragmenty cząsteczki białka kodowane przez geny oryginalne i zmutowane.

Niezależny rozwiązanie zadania

Zadanie 1. W wyniku mutacji w regionie genu – HGC TTG CAC ACT AGG CAA – w trzeciej trójce nastąpiła substytucja – zamiast adeniny zidentyfikowano cytozynę. Zapisz skład aminokwasowy polipeptydu przed i po mutacji.

Zadanie 2. Która zmiana w kodującej nici DNA - AGG TGA CTC ACG ATT - będzie miała większy wpływ na pierwotną strukturę białka: utrata jednego pierwszego nukleotydu z drugiej tripletu czy utrata całej drugiej tripletu? Zapisz odpowiednie sekcje cząsteczek białka normalnie i po zmianach mutacyjnych w genie.

Problemy z genetyki populacyjnej

Rozwiązania zadania

Zadanie 1. Oblicz częstość występowania alleli dominujących i recesywnych w grupie składającej się ze 160 osobników z genotypem CC i 40 osobników z genotypem CC SS.

Zadanie 2. Populacja obejmuje 9% homozygot AA, 49% homozygot aa i 42% heterozygot Aa. Określ częstość występowania alleli A i a w populacji.

Zadanie 3. W populacji lisów na danym obszarze zidentyfikowano 9991 osobników rudych i 9 lisów albinosów. Albinizm jest kodowany przez gen recesywny, a zabarwienie czerwone jest kodowane przez jego dominujący allel. Określ strukturę genetyczną tej populacji lisów, zakładając, że jest ona idealna. Ile homozygotycznych lisów rudych jest w tej populacji?

Niezależny rozwiązanie zadania

Zadanie 1. W Europie na 20 tys. mieszkańców przypada 1 albinos. Jaki procent osobników jest heterozygotycznymi nosicielami allelu albinizmu?

Zadanie 2. W populacji psów mieszańców zidentyfikowano 2457 zwierząt o krótkich nogach i 243 z nogami normalnymi. Krótkie nogi u psów są cechą dominującą, a normalna długość nóg jest recesywna. Na podstawie prawa Hardy’ego-Weinberga określić: a) częstotliwość występowania alleli dominujących i recesywnych (w%); b) odsetek psów o krótkich nogach, które po skrzyżowaniu nigdy nie dałyby szczeniąt z normalnymi końcówkami.

Na szkolnym kursie biologii, w szkole średniej, prawdopodobnie zetknąłeś się lub nadal będziesz zapoznawał się z problemami genetycznymi. Genetyka to niezwykle fascynująca nauka. Rozumie ważność zmienności i dziedziczności. Przedstawiciele każdego gatunku biologicznego reprodukują gatunki podobne do siebie. Nie ma jednak osobników identycznych; wszyscy potomkowie różnią się w większym lub mniejszym stopniu od swoich rodziców. Genetyka jako nauka pozwala przewidywać i badać przekazywanie kolejnych cech.

Instrukcje

1. Aby rozwiązać problemy genetyczne, stosuje się określone rodzaje badań. Metodę przeglądu hybrydologicznego opracował G. Mendel. Pozwala określić ważność dziedziczenia poszczególnych cech podczas rozmnażania płciowego organizmów. Istota tej metody jest prymitywna: przeglądając pewne alternatywne znaki, śledzi się ich przekazywanie u potomstwa. Prowadzona jest również precyzyjna kontrola manifestacji dowolnego alternatywnego znaku i usposobienia każdego indywidualnego potomstwa.

2. Podstawowe uzasadnienie dziedziczenia opracował także Mendel. Naukowiec wyprowadził trzy prawa. Później nazwano je tak – prawami Mendla. Pierwszym z nich jest prawo jednorodności hybryd pierwszej generacji. Weź dwie heterozygotyczne osoby. Po skrzyżowaniu wytworzą dwa rodzaje gamet. Potomstwo takich rodziców pojawi się w proporcji 1:2:1.

3. Drugie prawo Mendla to prawo rozszczepiania. opiera się na stwierdzeniu, że gen dominujący nie zawsze tłumi gen recesywny. W tym przypadku nie wszystkie osoby w pierwszym pokoleniu odtwarzają znaki swoich rodziców - powstaje tak zwany pośredni wzór dziedziczenia. Na przykład, krzyżując rośliny homozygotyczne o kwiatach czerwonych (AA) i kwiatach białych (aa), uzyskuje się potomstwo o kwiatach różowych. Niepełna dominacja jest zjawiskiem dość powszechnym. Występuje również w niektórych ludzkich oznakach biochemicznych.

4. Trzecie i ostatnie prawo to prawo niezależnych kombinacji znaków. Aby to prawo mogło się ujawnić, musi zostać spełnionych kilka warunków: nie powinno być genów śmiercionośnych, dominacja musi być całkowita, geny muszą być zlokalizowane na różnych chromosomach.

5. Problemy związane z genetyką płci wyróżniają się. Istnieją dwa typy chromosomów płciowych: chromosom X (żeński) i chromosom Y (męski). Płeć, która ma dwa identyczne chromosomy płciowe, nazywa się homogametyczną. Płeć zdeterminowana przez różne chromosomy nazywa się heterogametyczną. Płeć przyszłego osobnika określa się w momencie zapłodnienia. Oprócz genów niosących informację o płci, chromosomy płciowe zawierają także inne, które nie mają z nią nic wspólnego. Załóżmy, że gen odpowiedzialny za krzepnięcie krwi jest przenoszony przez żeński chromosom X. Znaki związane z płcią przekazywane są z matki na synów i córki, ale z ojca - tylko na córki.

Wszystko zadania Przez biologia Są podzielone na zadania molekularnie biologia I zadania przez genetykę. W molekularnym biologia jest kilka tematów, które to mają zadania: białka, kwasy nukleinowe, kod DNA i metabolizm energetyczny.

Instrukcje

1. Decydować zadania na temat „Białka” w oparciu o następujący wzór: m(min) = a/b*100%, gdzie m(min) to minimalna masa cząsteczkowa białka, a to masa jądrowa lub cząsteczkowa składnika , b to procentowa tabela zawartości składnika. Średnia masa cząsteczkowa jednej reszty kwasowej wynosi 120.

2. Oblicz wymagane ilości na temat „Kwasy nukleinowe”, stosując się do zasad Chargaffa: 1. Liczba adeniny jest równa liczbie tyminy, a guaniny jest równa cytozynie; 2. Liczba zasad purynowych jest równa liczbie zasad pirymidynowych, tj. A+G = T+C. W łańcuchu cząsteczki DNA odległość między nukleotydami wynosi 0,34 nm. Względna masa cząsteczkowa jednego nukleotydu wynosi 345.

3. Rozwiązuj zadania na temat „Kod DNA” za pomocą specjalnej tabeli kodów genetycznych. W rezultacie dowiesz się, który kwas jest kodowany przez ten czy inny kod genetyczny.

4. Oblicz wynik potrzebny do rozwiązywania problemów na temat „Wymiana energii”, korzystając z równania reakcji. Jednym z często spotykanych jest: C6H12O6 + 6O2? 6CO2 + 6H2O.

5. Znajdź rozwiązania problemów genetycznych za pomocą specjalnego algorytmu. Najpierw określ, które geny są dominujące (A, B), a które recesywne (a, b). Gen nazywany jest dominującym, którego znak objawia się zarówno w stanie homozygotycznym (AA, aa), jak i heterozygotycznym (Aa, Bb). Gen nazywa się recesywnym, którego znak pojawia się dopiero w przypadku spotkania identycznych genów, tj. w stanie homozygotycznym. Załóżmy, że skrzyżowano groch z żółtymi nasionami z groszkiem z zielonymi nasionami. Wszystkie powstałe rośliny grochu miały żółte nasiona. Podobno dominującym znakiem jest żółty kolor nasion. Zapisz rozwiązanie tego problemu zadania więc: A jest genem odpowiedzialnym za żółtą barwę nasion i jest genem odpowiedzialnym za zieloną barwę nasion. P: AA x aaG: A, aF1: AaExist zadania tego typu kilkoma znakami, następnie oznacz jeden znak jako A lub a, a drugi znak jako B lub b.

Notatka!
Problemy są częścią każdego kursu biologii i bardzo ważna jest umiejętność ich rozwiązywania.

Przy pojmowaniu genetyki dużą uwagę zwraca się na problemy, których rozwiązania należy szukać wykorzystując prawa dziedziczenia genów. Większość studentów nauk przyrodniczych rozwiązuje problemy w genetyka wydaje się być jedną z najtrudniejszych przepowiedni w biologii. Można to jednak znaleźć za pomocą prostego algorytmu.

Będziesz potrzebować

• - podręcznik.

Instrukcje

1. Na początek przeczytaj uważnie problem i zapisz krótki schematyczny warunek, używając specjalnych symboli. Wskaż, jakie genotypy mają rodzice i jaki fenotyp im odpowiada. Napisz, jakie dzieci urodziły się w pierwszym i drugim pokoleniu.

2. Zwróć uwagę, który gen jest dominujący, a który recesywny, jeśli występuje w danym schorzeniu. Jeśli w zadaniu podany jest podział, należy to również wskazać w zapisie schematycznym. W przypadku prymitywnych problemów genetycznych czasami całkiem pozytywne jest zapisanie warunku, aby zrozumieć rozwiązanie zadania .

3. Zacznij rozwiązywać. Zapisz jeszcze raz krzyżowanie, które miało miejsce: genotypy rodziców, powstałe gamety i genotypy (lub domniemane genotypy) dzieci.

4. Aby pomyślnie rozwiązać problem, musisz zrozumieć, do której sekcji należy: skrzyżowanie monohybrydowe, dihybrydowe lub polihybrydowe, dziedziczenie związane z płcią lub znak jest dziedziczony poprzez interakcję genów. W tym celu należy obliczyć, jaki podział genotypu lub fenotypu obserwuje się u potomstwa w pierwszym pokoleniu. Warunek może wskazywać dokładną liczbę osobników z każdym genotypem lub fenotypem lub procent całego genotypu (fenotypu) w całkowitej liczbie. Dane te należy sprowadzić do prostych liczb.

5. Zwróć uwagę, czy potomstwo ma różne znaki w zależności od płci.

6. Wszystkie typy krzyżówek mają swój własny, specjalny podział w zależności od genotypu i fenotypu. Wszystkie te dane znajdują się w podręczniku i będziesz mógł wygodnie pisać te formuły na osobnym arkuszu i stosować je przy rozwiązywaniu problemów.

7. Teraz, gdy już znalazłeś podział, którego tezą jest przeniesienie kolejnych cech w Twoim problemie, możesz poznać genotypy i fenotypy wszystkich osobników w potomstwie, a także genotypy i fenotypy rodziców, którzy uczestniczyli w skrzyżowanie.

8. Otrzymane dane wpisz do wyniku.

Rozumieniu genetyki towarzyszy rozwiązywanie problemów. Wyraźnie pokazują działanie prawa dziedziczenia genetycznego. Większość uczniów uważa rozwiązanie tych problemów za niezwykle trudne. Ale znając algorytm rozwiązania, możesz łatwo sobie z nimi poradzić.

Instrukcje

1. Można wyróżnić dwa główne typy problemów genetycznych. W zadaniu pierwszego typu znane są genotypy rodziców. Należy określić genotypy potomstwa. Najpierw określ, który allel jest dominujący. Znajdź allel recesywny. Zapisz genotypy rodziców. Zapisz wszystkie dopuszczalne typy gamet. Połącz gamety. Zdefiniuj podział.

2. W problemach drugiego typu wszystko jest odwrotnie. Dzielenie potomstwa jest tutaj słynne. Konieczne jest określenie genotypów rodziców. Dowiedz się, analogicznie jak w zadaniach pierwszego typu, który z alleli jest dominujący, a który recesywny. Określ dopuszczalne typy gamet. Korzystając z nich, określ genotypy rodziców.

3. Aby poprawnie rozwiązać problem, przeczytaj go uważnie i przeanalizuj stan. Aby określić rodzaj problemu, dowiedz się, ile par znaków bierze się pod uwagę w zadaniu. Zwróć także uwagę na to, ile par genów kontroluje powstawanie znaków. Ważne jest, aby dowiedzieć się, czy krzyżowane są organizmy homozygotyczne czy heterozygotyczne, jaki jest rodzaj krzyżowania. Ustal, czy geny są dziedziczone niezależnie czy powiązane, ile genotypów powstaje u potomstwa i czy dziedziczenie jest powiązane z płcią.

4. Zacznij rozwiązywać problem. Zrób krótką notatkę danych. Zapisz genotyp lub fenotyp osobników biorących udział w krzyżowaniu. Rozpoznaj i zanotuj rodzaje wytwarzanych gamet. Zapisz genotypy lub fenotypy potomstwa uzyskanego z krzyżówki. Przeanalizuj wyniki, zapisz je liczbowo. Napisz wynik.

5. Pamiętaj, że wszystkie rodzaje krzyżówek odpowiadają specjalnemu podziałowi według genotypu i fenotypu. Wszystkie te dane można znaleźć w podręcznikach lub innych pomocach. Zapisz wszystkie formuły na osobnej kartce papieru i miej ją zawsze pod ręką. Możesz także użyć specjalnych tabel do rozwiązywania problemów genetycznych.

Gustownie urządzony gabinet szkoły zwiększa zainteresowanie uczniów nauczanym przedmiotem i stwarza komfortową atmosferę do nauki. Jak zaprojektować salę biologii tak, aby uczniowie chętnie przychodzili na lekcje, a nauczycielowi wygodnie było w niej uczyć?

Instrukcje

1. Ustaw stojaki tematyczne na jednej z bocznych ścian swojego biura. Mogą nosić następujące nazwy: „Ewolucja Ziemi”, „Struktura komórki”, „Oszczędźmy dla potomności” itp. Niektóre stojaki mogą być wyposażone w wymienne panele. Zajmij stanowisko wobec prac uczniów: raportów, raportów, rysunków, fascynujących fotografii przyrody itp. Użyj przenośnego wyświetlacza z dodatkowym napisem na ten temat, aby zwiększyć zainteresowanie uczniów biologią.

2. Wykorzystaj portrety znanych naukowców przy projektowaniu swojej klasy biologii: C. Darwina, K. A. Timiryazeva, I. M. Sechenova, I. P. Pavlova i innych.

3. Zainstaluj w biurze telewizor z odtwarzaczem DVD i płytami edukacyjnymi, aby uczniowie mogli oglądać edukacyjne filmy tematyczne.

4. Udekoruj swoją klasę biologii żywą roślinnością: mogą to być kwiaty doniczkowe, owoce cytrusowe i palmy uprawiane w doniczkach. Do dekoracji klasy lepiej wybrać rośliny, które można wykorzystać jako materiał demonstracyjny na lekcjach.

5. Stwórz kącik do życia w swojej klasie biologii: umieść w nim akwarium z rybami, chomikami domowymi lub żółwiem; Możesz ograniczyć się do jednego akwarium.

6. Pomoce wizualne wykorzystywane jako pomoce dydaktyczne na lekcjach biologii (zbiory, zielniki, modele itp.) przechowuj na półkach szafek lub na osobnych półkach wiszących. Stoły i szczególnie delikatne i drogie materiały (urządzenia, modele, surowce itp.) najlepiej przechowywać w zamkniętych szafach.

7. Wybierz ogólną kolorystykę szafki zgodnie z naturalnymi kolorami. Na przykład ściany i zasłony mogą być wykonane w różnych odcieniach zieleni, panele można pomalować na beż, kolor, który będzie odzwierciedlał kolor mebli.

8. Narysuj na suficie biura naturalną ozdobę w postaci ogromnych wielobarwnych kół (na przykład kwiatów), którą można wykorzystać podczas wychowania fizycznego do treningu oczu.

Pomocna rada
Zachęcaj uczniów, którzy są obciążeni dekorowaniem sali biologii swoimi rękodziełami, rysunkami itp., rozwijaj w nich poczucie smaku i miłość do natury.

G. Mendel w swoich umiejętnościach genetycznych stosował metodę hybrydologiczną. Krzyżował rośliny grochu, które różniły się jednym lub kilkoma znakami. Następnie naukowiec przeanalizował charakter manifestacji znaków u potomstwa.

Instrukcje

1. Czyste linie to odmiany roślin, które mają pewien ciągły znak, powiedzmy, żółty lub zielony kolor nasion. Monohybrydowy przejście – przejście 2 czyste linie roślin, różniące się tylko jednym znakiem. W krzyżowaniu dihybrydowym pobiera się osobniki, spośród których bada się różnice w dwóch znakach.

2. Powiedzmy, że istnieje czysta linia grochu z gładkimi żółtymi nasionami i linia z zielonymi i pomarszczonymi. O oznakach decydują pary genów, przy czym jedna para genów koduje kolor nasion, a druga kształt. Żółty kolor i gładki kształt to geny dominujące, zielony kolor i pomarszczone nasiona są recesywne.

3. W pierwszym pokoleniu wszystkie nasiona grochu będą żółte i gładkie, zgodnie z prawem jednorodności mieszańców pierwszego pokolenia. Tutaj monitoruje się zjawisko całkowitej dominacji: manifestują się tylko geny dominujące, a geny recesywne są tłumione.

4. Do późniejszego rozwiązania zadania do dihybrydy przejście musisz wypełnić siatkę Punnetta. Rośliny pierwszej generacji F1, łącząc się ze sobą, dadzą cztery typy gamet: AB, Ab, aB i ab. Narysuj ramę prostokątnego stołu o wymiarach cztery na cztery. Oznacz gamety na górze kolumn. W ten sam sposób napisz gamety po lewej stronie linii. To jak gra w bitwę morską.

5. Wszystkie prawidłowe kombinacje tych czterech typów gamet dadzą w drugiej generacji 9 różnych genotypów: AABB, AaBB, AABb, AaBb, aaBB, AAbb, aaBb, Aabb, aabb. Ale śledzone będą tylko cztery fenotypy: żółty - gładki, żółty - pomarszczony, zielony - gładki, zielony - pomarszczony. Stosunek monitorowanych fenotypów wynosi 9:3:3:1.

6. Jeśli spojrzeć osobno na proporcje między groszkiem żółtym i zielonym, wyniosą one 3:1, podobnie jak w przypadku monohybrydy przejście m. To samo dotyczy gładkości lub marszczenia nasion.

7. Okazuje się, że zasada podziału jest realizowana identycznie dla skrzyżowań mono- i dihybrydowych. Można zatem stwierdzić, że geny i kodowane przez nie znaki podczas krzyżowania dihybrydowego są dziedziczone niezależnie od siebie. Prawo niezależnego dziedziczenia cech jest obiektywne tylko wtedy, gdy geny znajdują się na różnych niehomologicznych chromosomach.

Notatka!
Całkowita dominacja nie jest konsekwentnie monitorowana. Istnieje jeszcze kilka typów: niepełna dominacja, współdominacja, nadmierna dominacja.

Informacja genetyczna to program właściwości żywego organizmu, osadzony w postaci kodu genetycznego w kolejnych strukturach (cząsteczkach DNA). Przypuszczenie, że podobne informacje są rejestrowane na poziomie molekularnym, po raz pierwszy sformułował wybitny rosyjski biolog N.K. Kolcow już w latach 20. XX wieku.

Instrukcje

1. W przybliżeniu każda informacja genetyczna zlokalizowana jest w jądrach komórek żywego organizmu, odpowiadają za nią makrocząsteczki DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego) zawarte w strukturach chromosomowych. W organizmie człowieka znajduje się ponad 2 metry DNA. Za pomocą specjalnego kodu genetycznego zawierają zaszyfrowaną informację o budowie białek, budowie i funkcji komórek, cechach każdej komórki i w sumie każdego organizmu.

2. DNA programuje projektowanie związków organicznych, kontroluje syntezę i rozkład. Informacja ta przekazywana jest podczas replikacji DNA (podwajania). System zapisu go w cząsteczce reprezentuje kod genetyczny - informacja o budowie cząsteczki polipeptydu (rodzaje aminokwasów, liczba i kolejność ich ułożenia). Jeden gen zawiera dane o jednym łańcuchu polipeptydowym. Cząsteczki DNA są zasadniczo szablonami do syntezy białek, z których wszystkie zawierają wiele różnych genów, które dana osoba otrzymuje od rodziców.

3. Naukowcy odkryli, że wszystkie komórki jednego organizmu zawierają identyczny zestaw genów. Pełnienie różnych funkcji przez różne komórki wynika z tego, że nie każda kolejna informacja jest w nich zaimplementowana, a jedynie niezbędne obszary – geny. Podobny proces zachodzi podczas syntezy cząsteczek białka z wykorzystaniem 3 RNA: rybosomalnego (rRNA), informacyjnego (mRNA), transportowego (tRNA). Informacja przekazywana jest poprzez bezpośredni kanał komunikacji (DNA – RNA – białko) oraz poprzez kanał sprzężenia zwrotnego (środowisko zewnętrzne – białko – DNA).

4. Organizmy żywe mogą odbierać, przechowywać i przesyłać informacje, wykorzystując je tak efektywnie, jak to możliwe. Dane zawarte w genach przekazywane są od jednostki do jej potomków. Informacje te wykorzystywane są do powstawania i rozmnażania oraz wyznaczają kierunek powstawania organizmu. W procesie interakcji jednostki ze środowiskiem reakcja na nią może zostać zniekształcona, co ostatecznie zapewnia ewolucję formowania się potomków. Jednocześnie komórki „zapamiętują” nowe informacje.

5. Realizując program sukcesyjny, w określonych warunkach środowiskowych kształtuje się fenotyp organizmu danego gatunku biologicznego, określa się budowę morfologiczną, budowę, wzrost, metabolizm, budowę psychiczną, predyspozycje do chorób i kolejne wady organizmu. Wielu naukowców podkreślało zasadniczą rolę podobnych informacji w ewolucji i uznało tę okoliczność za jedno z głównych kryteriów życia.

Wideo na ten temat

Facebook

Świergot

W kontakcie z

Koledzy z klasy

Google+